JPH11120383A - Cad/cae device - Google Patents

Cad/cae device

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Publication number
JPH11120383A
JPH11120383A JP9288834A JP28883497A JPH11120383A JP H11120383 A JPH11120383 A JP H11120383A JP 9288834 A JP9288834 A JP 9288834A JP 28883497 A JP28883497 A JP 28883497A JP H11120383 A JPH11120383 A JP H11120383A
Authority
JP
Japan
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shape
model
finite element
element model
analysis
Prior art date
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Pending
Application number
JP9288834A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoko Hata
直子 畑
Naoto Saito
直人 斉藤
Toshitada Nezu
利忠 根津
Tatsuji Sakamoto
達事 坂本
Koichi Takahashi
孝市 高橋
Nobuyoshi Yanagida
信義 柳田
Yoshitaka Ezawa
良孝 江澤
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Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Information Technology Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9288834A priority Critical patent/JPH11120383A/en
Publication of JPH11120383A publication Critical patent/JPH11120383A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently use conventional information among information regarding a shape of a model. SOLUTION: When the information regarding the shape of an object to be analyzed and an analyzing condition is inputted in an analysis processor 10 from a keyboard 14, a finite element model is generated based on the information inputted in the analysis processor 10. After that, a request to change the shape for the finite element model is inputted from the keyboard 14 and when a point of change regarding the finite element model and its contents are specified, the shape of the finite element model is changed by processings at a shape changing part 20 and a shape processing part 22. Specifically, only the vicinity of a newly changed part in the model is initialized, other parts are left as they are and a processing to newly divide the initialized part into plural finite elements is performed. And a motion of the object to be analyzed is analyzed by an analysis processing part 26 based on the newly generated finite element model and an analyzing result is displayed on a screen of a display part 12 by the processing at an analyzing result display part 28.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、CAD/CAE装
置に係り、特に、CAD(Computer Aided Design)、
CAE(Computer Aided Engineering)システムのよう
な、いわゆる計算機を用いた設計・生産の自動化システ
ムにおける解析対象のモデリング及び解析を行うに好適
なCAD/CAE装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CAD / CAE apparatus, and more particularly, to a CAD (Computer Aided Design),
The present invention relates to a CAD / CAE apparatus suitable for performing modeling and analysis of an analysis target in a so-called computer-aided design / production automation system such as a CAE (Computer Aided Engineering) system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、計算機で構造物を解析するに際し
て、CAD上で解析対象となる形状モデルから解析モデ
ルを作成することが行われている。そして、製品の試作
回数を減らす為に発展してきたCADには形状モデルの
データベースが設けられており、そのデータベースに形
状モデルを記憶させることによって、一度作ったモデル
を再利用可能にしている。また同じ様なモデルで寸法が
違う場合、違う箇所を直して、既存のデータを有効利用
している。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a structure is analyzed by a computer, an analysis model is created from a shape model to be analyzed on a CAD. A CAD that has been developed to reduce the number of trial productions of a product is provided with a database of shape models. By storing the shape models in the database, the models once made can be reused. If the dimensions are different for the same model, the different parts are corrected and the existing data is used effectively.

【0003】しかし、このとき寸法が違う場合には、再
び各構成要素を操作してモデルを作り直している。これ
は同様の製品を扱う場合、設計者には煩雑な繰り返し作
業である。
[0003] However, if the dimensions are different at this time, the model is created again by operating each component. This is a complicated and repetitive task for designers when dealing with similar products.

【0004】この繰り返しを避けるために、CADにお
いて形状特性の研究が進められている。形状特性とは、
形状モデルの構成要素になんらかの特性を与え、ユーザ
が何らかの操作を形状モデルに対して行ったときに得ら
れる特性であり、その特性を持つ構成要素はその操作に
従って変更される。例えば、ある構成要素にネジ穴とい
う形状特性を入力する。その後、ユーザがネジ穴の寸法
を変えた場合、そのネジ穴という形状特性を有する構成
要素およびその構成要素を含む構成要素の幾何データが
変更される。
[0004] In order to avoid this repetition, studies on the shape characteristics of CAD have been advanced. What are shape characteristics?
This is a characteristic obtained by giving some characteristic to a component of the shape model and performing a certain operation on the shape model by the user, and the component having the characteristic is changed according to the operation. For example, a shape characteristic of a screw hole is input to a certain component. Thereafter, when the user changes the dimensions of the screw hole, the geometric data of the component having the shape characteristic of the screw hole and the component including the component are changed.

【0005】形状特性に関しては、日本経済新聞社から
発行されている日経CGの1991年9月号に3次元C
ADの中に記載されている。
[0005] Regarding the shape characteristics, three-dimensional C-type is described in the September 1991 issue of Nikkei CG published by Nikkei Inc.
It is described in AD.

【0006】同じ製品を扱う場合には専用CAD/CA
Eが作られている。専用CAD/CAEは各製品ごとに
使い勝手の良い仕様にすることが重要である。現状では
汎用CAD/CAEを用いて、製品の構成要素及び材料
定数をデータベースに用意しておく。製品の構成要素が
決まっている場合、その構成要素をデータベースから選
び、その構成要素を用いて形状モデルを作る。この場
合、過去のデータを保存することが必要となり、データ
量が膨大になる。これはマシンの性能が低い場合やメモ
リが少ない場合、反応が遅くなり、作業時において鬱陶
しい。また単調作業ゆえ、注意が足りない場合データミ
スを起こしやすい。
When handling the same product, a special CAD / CA
E is made. It is important to make the dedicated CAD / CAE easy to use for each product. At present, components and material constants of products are prepared in a database using general-purpose CAD / CAE. When the components of the product are determined, the components are selected from the database, and a shape model is created using the components. In this case, it is necessary to save past data, and the data amount becomes enormous. This can be tedious when working with poor performance or low memory, and can be annoying when working. In addition, due to the monotonous work, if care is not taken, data errors are likely to occur.

【0007】従来よりこれらの課題に関して、様々な解
決方法の研究がなされている。その研究の一つに、少な
いメモリで、短時間に行える高精度解析としてズーミン
グ解析がある。これは解析対象の形状全体(全体モデ
ル)を短時間で終了するよう粗い要素分割で解析(全体
解析)する。次にその解析結果を、注目する部分のモデ
ル(詳細モデル)を作成して、その境界面にマッピング
する。その詳細モデルを細かい要素分割を行って解析
(詳細解析)を行う方法である。ズーミング解析は、ユ
ーザが全体モデル作成から詳細解析結果評価までを一貫
して行う作業である。
Conventionally, various solutions have been studied for these problems. One of the researches is a zooming analysis as a high-precision analysis that can be performed in a short time with a small memory. In this analysis, the whole shape to be analyzed (whole model) is analyzed by coarse element division (whole analysis) so as to be completed in a short time. Next, a model (detailed model) of the portion of interest is created from the analysis result and mapped to the boundary surface. This is a method of performing an analysis (detailed analysis) by performing a fine element division on the detailed model. The zooming analysis is a work in which the user consistently performs from the creation of the entire model to the evaluation of the detailed analysis result.

【0008】ズーミング解析方法は市販されているシス
テムではSwanson Analysis Systems.IncのANSYSがあ
る。
As a zooming analysis method, there is ANSYS of Swanson Analysis Systems, Inc. as a commercially available system.

【0009】また別の高精度解析として、解析対象が繰
り返し構造からなる形状に対して、その繰り返し構造の
一つを詳細にモデル化する(詳細モデル)。その詳細モ
デルに境界条件、属性などを与えて詳細モデルを解析し
(詳細解析)、その解析結果を解析対象の全体形状中の
繰り返し構造部の特性とする。繰り返し構造を持つ解析
対象の形状をモデル化して全体モデルとし、その境界条
件として、この詳細解析結果を入力して、全体モデルを
解析する。このとき全体モデルは詳細モデルに比べて大
まかに作り、解析時間の短縮を図る。例えば、詳細モデ
ルはソリッド要素で作成し、全体モデルはビームで作成
する。これにより全体形状の節点数が減少し、解析時間
が短縮できる。最後に、全体解析結果の中で繰り返し構
造を持つ部分で最も変化量の大きい部分の解析結果を取
り出し、もとの詳細モデルに境界条件として入力し、解
析を行う方法も研究されている。この方法に関しては白
鳥正樹著「影響関数法による表面実相部品の応力解析と
寿命評価」、日本機械学会RC113研究分科会第一小
委員会資料(平成4年12月)やJ.S.Corbin著 Finite
element analysis for Solder Ball Connect(SBC) str
uctural design optimization (IBM Journal of Reserc
h and Development)等がある。
As another high-precision analysis, one of the repetitive structures is modeled in detail with respect to a shape whose analysis target is a repetitive structure (detail model). The detailed model is analyzed by giving boundary conditions, attributes, and the like to the detailed model (detailed analysis), and the analysis result is used as a characteristic of the repetitive structure in the entire shape to be analyzed. The shape of the analysis target having a repetitive structure is modeled as an entire model, and the detailed analysis result is input as a boundary condition to analyze the entire model. At this time, the overall model is made roughly as compared with the detailed model, and the analysis time is reduced. For example, a detailed model is made of solid elements, and an entire model is made of beams. As a result, the number of nodes in the entire shape is reduced, and the analysis time can be reduced. Finally, a method of extracting the analysis result of the portion having the largest variation in the portion having the repeating structure in the entire analysis result, inputting it to the original detailed model as a boundary condition, and performing analysis has been studied. Regarding this method, see Masaki Shiratori, “Stress Analysis and Life Evaluation of Surface Solid Parts by Influence Function Method”, Material of RC113 Research Subcommittee of the Japan Society of Mechanical Engineers (December, 1992) and Finite by JSCorbin.
element analysis for Solder Ball Connect (SBC) str
uctural design optimization (IBM Journal of Reserc
h and Development).

【0010】ユーザが解析したい製品を解析するには、
まず計算機に解析対象となる形状を入力し、形状モデル
を生成する。その形状モデルを有限要素モデルに変換
し、有限要素法を用いて構造解析する。その時に形状モ
デルは立体、殻、頂点、面、稜線、ループから構成さ
れ、個々の情報を持っている。この6つの要素は位相要
素と呼ばれている。例えば二つの部品からなる形状モデ
ルがあるとする。二つの部品が面で接している場合に
は、面と面との交線群が構成され、その交線群が構成す
るループを外形線とする面を設定する。該面は2つの部
品の接合を表現する。このように形状モデルは部品毎に
形状操作が可能な境界条件情報を持っている。
In order to analyze the product that the user wants to analyze,
First, a shape to be analyzed is input to a computer to generate a shape model. The shape model is converted to a finite element model, and the structure is analyzed using the finite element method. At that time, the shape model is composed of solids, shells, vertices, faces, edges, and loops, and has individual information. These six elements are called phase elements. For example, assume that there is a shape model composed of two parts. When the two parts are in contact with each other, a group of intersections between the surfaces is formed, and a surface having a loop formed by the group of intersections as an outline is set. The surface represents the joining of the two parts. As described above, the shape model has the boundary condition information that enables the shape operation for each part.

【0011】このように従来より、形状モデルを扱う際
の形状操作はCADが扱いやすいように、構造と情報量
についての研究がなされてきた。各構成要素間には、接
する、内部にある等の形状演算するための構造は持って
いる。しかしその記載されている対象は一つの形状モデ
ルであり、別のモデルとの関係には触れていない。
As described above, studies on the structure and the amount of information have been conventionally made so that CAD can easily handle the shape operation when handling the shape model. Each component has a structure for calculating a shape such as contacting or being inside. However, the object described is one shape model, and does not mention the relationship with another model.

【0012】形状モデルの境界条件情報や構成について
は、「3次元CADの基礎と応用」19〜36ページ
(鳥谷浩志・千代倉弘明編著 共立出版株式会社 19
91年)に記載されている。
For the boundary condition information and configuration of the shape model, see “Basics and Application of 3D CAD”, pp. 19-36 (edited by Hiroshi Toritani and Hiroaki Chiyokura, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd., 19).
1991).

【0013】モデル作成の技術及び形状属性入力に関し
てはSDRC社のI−DEASのマニュアルに詳細が示
されている。
Details on the technique of model creation and input of shape attributes are described in the manual of I-DEAS of SDRC.

【0014】このような状況の中で、複雑な構造物の解
析や高精度解析を行う際に、CADにおける製品の形状
変更には以下のような課題がある。
In such a situation, when performing analysis of a complicated structure or high-precision analysis, there are the following problems in changing the shape of a product in CAD.

【0015】一つの製品に対して、一度モデルを作れ
ば、その形状を全て変更することはなく、ある箇所の形
状を変更したり、構成要素を変えて、解析を行うことが
多い。そのため、そのモデルの形状を何度も利用してい
る。しかし形状変更を行う度にそれに関わる構成要素の
変更は、ユーザが再度やり直していた。これは形状モデ
ルの構成要素が個々に扱われていることに起因する。
Once a model has been created for one product, analysis is often performed by changing the shape of a certain portion or changing the components without changing all the shapes. Therefore, the shape of the model is used many times. However, every time the shape is changed, the user has to redo the change of the related components. This is because the components of the shape model are handled individually.

【0016】また高精度解析のように、全体解析と詳細
解析の段階を追いながらを行う解析の場合、ある段階の
モデルに一部変更が生じた場合、再度要素分割する必要
がある。そのため共通部分でさえ節点番号が変わること
になる。これは過去のデータを蓄積して利用しないこと
による。節点番号の変更による弊害として、解析結果の
表示がある。一般のポストプロセッサには節点表示とい
う項目が含まれている。このとき、複数の解析結果を比
較する際に、共通部分を比較することが多い。もし変更
部品以外の点ならば、過去の節点と同じにしておいた方
が比較しやすい。また変更に伴い、境界条件を再度設定
するが、これは過去のデータが継承されないことによ
る。
In the case of an analysis in which the steps of the overall analysis and the detailed analysis are performed while following the steps of the high-precision analysis, if the model at a certain stage is partially changed, it is necessary to divide the elements again. Therefore, even in the common part, the node number changes. This is because past data is not stored and used. An adverse effect of changing the node number is to display an analysis result. A general post processor includes an item called node display. At this time, when comparing a plurality of analysis results, a common part is often compared. If it is a point other than the changed part, it is easier to compare it if it is the same as the past node. The boundary condition is set again with the change, because the past data is not inherited.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、解析対
象となる形状モデルを入力し、全体モデルと詳細モデル
を解析する場合に、どちらかに変更があり、その影響す
る部分が両方に含まれている場合は、いずれも形状を変
更する必要がある。この場合、個々のデータを形状モデ
ル上で直さねばならず、煩わしい作業であった。また構
造が複雑になり、構成要素が増えれば増えるほど、面倒
かつ注意力のいる作業であった。
In the prior art, when a shape model to be analyzed is input and a whole model and a detailed model are analyzed, there is a change in either of them, and the affected part is included in both. In any case, it is necessary to change the shape. In this case, individual data must be corrected on the shape model, which is a troublesome operation. Also, as the structure became more complex and the number of components increased, the work was more troublesome and more careful.

【0018】また解析対象の寸法変更があった場合、設
計者もしくは別のユーザが作る場合においては、既存の
データを活かさず、新たに作りなおすことがあった。
Further, when the size of an analysis target is changed, or when a designer or another user creates a new one, the existing data may not be used and a new one may be created.

【0019】そのほか最も注目したい点が変更になった
り、省略していた部品を加えることによって現実に近い
挙動を見たい場合や、最注目点の要素を分割し直して、
詳細に見たい場合がある。この場合、形状・寸法の変更
や、別部品の付加が問題となり、最初から解析をし直さ
なければならないという課題がある。
In addition, when a point to be focused on most is changed, or when it is desired to see a behavior close to reality by adding a part that has been omitted, or when an element of the most focused point is re-divided,
You may want to see the details. In this case, there is a problem in that a change in shape and dimensions or addition of another part becomes a problem, and analysis must be performed again from the beginning.

【0020】また、すでに解析したモデルに対して、部
分を付加した場合、再び要素に分割すると、モデルの節
点番号が変更になり、過去の解析結果と比較しにくいと
いう難点があった。これは過去のデータを再利用しない
ということにより起こる問題である。
Further, when a part is added to a model that has already been analyzed, if the model is divided again into elements, the node numbers of the model are changed, and it is difficult to compare with the past analysis results. This is a problem caused by not reusing past data.

【0021】本発明の目的は、モデルの形状に関する情
報のうち既存の情報を有効に利用することができるCA
D/CAE装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a CA that can effectively use existing information among information on the shape of a model.
D / CAE apparatus is provided.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状変
更の影響を受けた領域と少なくとも形状変更の影響を受
けない領域との間で相互に整合性を取りながら新たな有
限要素モデルを作成する有限要素モデル作成手段と、該
有限要素モデル作成手段により新たに作成された有限要
素モデルを解析条件に従って解析して処理する解析処理
手段とを備えていることを特徴とするCAD/CAE装
置を構成したものである。
In order to achieve the above object, the present invention creates a shape model of the analysis object based on information on the shape of the analysis object and the analysis conditions, and creates a plurality of finite shape models. In a CAD / CAE apparatus that divides an element into elements to create a finite element model, analyzes the created finite element model according to analysis conditions, and outputs the analysis result as the behavior of the analysis target, the designated component of the analysis target Input means for inputting shape change information to the input device; shape changing means for changing the shape of a finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information input by the input means; Information storage means for storing information on the finite element model whose shape has been changed and the finite element model obtained from the shape model; While maintaining mutual consistency between the region affected by the shape change and at least the region not affected by the shape change in the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means based on the obtained information. A finite element model creation means for creating a new finite element model; and analysis processing means for analyzing and processing the finite element model newly created by the finite element model creation means according to analysis conditions. Is a CAD / CAE apparatus.

【0023】前記CAD/CAE装置を構成するに際し
て、有限要素モデル作成手段としては、以下の機能を有
するもので構成することができる。
In configuring the CAD / CAE apparatus, the finite element model generating means can be configured by one having the following functions.

【0024】(1)記憶手段に記憶された情報を基に形
状変更手段により形状の変更された有限要素モデルのう
ち形状変更の影響を受けた領域のみを初期化するととも
に初期化された領域と少なくとも初期化されない領域と
の間で相互に整合性を取りながら、前記初期化された領
域を再度複数の有限要素に分割して新たな有限要素モデ
ルを作成する。
(1) Initializing only the area affected by the shape change in the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means based on the information stored in the storage means, The initialized region is again divided into a plurality of finite elements, and a new finite element model is created, while maintaining mutual consistency with at least the uninitialized region.

【0025】(2)記憶手段に記憶された情報を基に形
状変更手段により形状の変更された有限要素モデルのう
ち形状変更の影響を受けた領域のみを初期化するととも
に少なくとも初期化されない領域に関する情報として既
存の情報を用いて、前記初期化された領域を再度複数の
有限要素に分割して新たな有限要素モデルを作成する。
(2) Initialize only the area affected by the shape change in the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means based on the information stored in the storage means and at least the area not initialized. Using the existing information as information, the initialized area is again divided into a plurality of finite elements to create a new finite element model.

【0026】(3)記憶手段に記憶された情報を基に形
状変更手段により形状の変更された有限要素モデルのう
ち形状の変更された領域とその近傍の領域みを初期化す
るとともに初期化された領域と少なくとも初期化されな
い領域との間で相互に整合性を取りながら、前記初期化
された領域を再度複数の有限要素に分割して新たな有限
要素モデルを作成する。
(3) In the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means based on the information stored in the storage means, the area whose shape has been changed and the area in the vicinity thereof are initialized and initialized. The initialized region is again divided into a plurality of finite elements to create a new finite element model, while maintaining mutual consistency between the initialized region and at least an uninitialized region.

【0027】(4)記憶手段に記憶された情報を基に形
状変更手段により形状の変更された有限要素モデルのう
ち形状の変更された領域とその近傍の領域みを初期化す
るとともに少なくとも初期化されない領域に関する情報
として既存の情報を用いて、前記初期化された領域を再
度複数の有限要素に分割して新たな有限要素モデルを作
成する。
(4) Initialize, and at least initialize, the area of the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means based on the information stored in the storage means and the area in the vicinity of the changed area. Using the existing information as information on the region not to be initialized, the initialized region is again divided into a plurality of finite elements to create a new finite element model.

【0028】また、本発明は、解析対象の形状と解析条
件に関する情報を基に前記解析対象の形状モデルを作成
し、この形状モデルを複数の有限要素に分割して有限要
素モデルを作成し、作成した有限要素モデルを解析条件
に従って解析し、この解析結果を前記解析対象の挙動と
して出力するCAD/CAE装置において、前記形状モ
デルを基に前記解析対象全体の形状を模擬した全体モデ
ルを作成する全体モデル作成手段と、前記形状モデルを
基に前記解析対象の一部の形状を模擬した詳細モデルを
作成する詳細モデル作成手段と、前記全体モデルと詳細
モデルに属する構成要素に対する形状変更情報を入力す
る入力手段と、該入力手段の入力による形状変更情報に
従って前記全体モデルと詳細モデルに属する構成要素の
うち変更を要する構成要素とそれ以外の構成要素を指定
する指定手段と、該指令手段により変更を要する構成要
素に指定された構成要素の形状を変更する形状変更手段
と、該形状変更手段により形状の変更された構成要素に
関連する形状モデルの形状を変更する形状変更手段と、
該形状変更手段により形状の変更された形状モデルに基
づいて有限要素モデルを作成する有限要素モデル作成手
段と、該有限要素モデル作成手段により作成された有限
要素モデルを解析条件に従って解析して処理する解析処
理手段とを備えているCAD/CAE装置を構成したも
のである。
Also, the present invention provides a method of forming a shape model of an analysis object based on information on a shape of an analysis object and analysis conditions, and dividing the shape model into a plurality of finite elements to create a finite element model. The CAD / CAE apparatus that analyzes the created finite element model according to the analysis conditions and outputs the analysis result as the behavior of the analysis target creates an overall model simulating the shape of the entire analysis target based on the shape model. An overall model creating unit, a detailed model creating unit that creates a detailed model simulating a part of the shape of the analysis target based on the shape model, and inputting shape change information for the components belonging to the overall model and the detailed model. Input means to be changed, and a change is required among constituent elements belonging to the entire model and the detailed model according to the shape change information input by the input means. Designating means for designating a component and other components; shape changing means for changing the shape of a component specified as a component requiring change by the command means; and shape changing by the shape changing means. Shape changing means for changing the shape of the shape model related to the component,
A finite element model creating means for creating a finite element model based on the shape model whose shape has been changed by the shape changing means; and analyzing and processing the finite element model created by the finite element model creating means according to analysis conditions. This constitutes a CAD / CAE apparatus having analysis processing means.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1は本発明の一実施形態を示すCAD/
CAE装置の全体構成図である。図1において、CAD
/CAE装置は、解析プロセッサ10、表示部12、キ
ーボード14、データベース16を備えて構成されてい
る。キーボード14はオペレータの操作に応答して各種
のデータとして、例えば、解析対象を構成する複数の構
成要素(parts)の形状、解析条件、指令、形状変
更情報等に関するデータを入力する入力手段として構成
されており、表示部12は、キーボード14から入力さ
れたデータに従った画像を表示するとともに解析プロセ
ッサ10の演算結果(解析結果)などを表示する表示手
段(出力手段)として構成されている。解析プロセッサ
10は、キーボード14から解析対象の形状と解析条件
に関する情報などが入力されたときに、データベース
(情報記憶手段)16に記憶されたデータをもとに位相
要素を含む形状モデル(物理的モデル)を作成するとと
もに有限要素モデル(数学的モデル)を作成し、作成し
た有限要素モデルを解析するようになっている。具体的
には、解析プロセッサ10は、形状入力部18、形状変
更部20、形状処理部22、有限要素モデル作成部2
4、解析処理部26、解析結果表示部28を備えて構成
されており、各部が表示部12に接続されているととも
にデータベース16に接続されている。また形状入力部
18は、図2に示すように、幾何データ入力部30、材
料データ入力部32、解析条件入力部34を備えて構成
されている。データベース16は、図2に示すように、
データ格納エリアが全体形状データ格納部36、詳細形
状データ格納部38、材料データ格納部40、全体有限
要素データ格納部42、詳細有限要素データ格納部4
4、全体解析結果データ格納部46、詳細解析結果デー
タ格納部48に分割されている。そして幾何データ入力
部30には、解析対象の形状に関するデータのうち幾何
データが入力され、材料データ入力部32には解析対象
に関するデータのうち材料に関するデータが入力され、
解析条件入力部34には解析条件に関するデータが入力
されるようになっている。形状変更部20は、形状入力
部18に入力された解析対象の複数の構成要素に対し
て、オペレータ(ユーザー)が変更する構成要素を指定
するようになっている。形状処理部22は形状変更部2
0で指定された構成要素の形状変更を行う部品(解析対
象)に対して、その部品およびその部品に関係する構成
要素の変更を行うとともに、既存のデータとの整合性を
取りながら過去データを継承する処理を行うようになっ
ている。形状処理部22は、各構成要素に関連する形状
モデルを複数の有限要素(elements)に分割し
て有限要素モデルを作成するようになっている。解析処
理部26は、解析条件を基に有限要素モデルの解析を行
うようになっている。解析結果処理部28は、解析処理
部26で処理された解析結果を表示部12の画面上に表
示させるようになっている。
FIG. 1 is a CAD / system showing one embodiment of the present invention.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a CAE device. In FIG.
The / CAE device includes an analysis processor 10, a display unit 12, a keyboard 14, and a database 16. The keyboard 14 is configured as input means for inputting data relating to the shape, analysis conditions, commands, shape change information, and the like of a plurality of components (parts) constituting an analysis target in response to an operation of the operator. The display unit 12 is configured as a display unit (output unit) that displays an image in accordance with data input from the keyboard 14 and displays a calculation result (analysis result) of the analysis processor 10 and the like. When information such as a shape to be analyzed and analysis conditions is input from the keyboard 14, the analysis processor 10 generates a shape model (physical model) including a phase element based on the data stored in the database (information storage unit) 16. Model), a finite element model (mathematical model) is created, and the created finite element model is analyzed. Specifically, the analysis processor 10 includes a shape input unit 18, a shape change unit 20, a shape processing unit 22, a finite element model creation unit 2
4, an analysis processing unit 26, and an analysis result display unit 28. Each unit is connected to the display unit 12 and to the database 16. As shown in FIG. 2, the shape input unit 18 includes a geometric data input unit 30, a material data input unit 32, and an analysis condition input unit 34. The database 16 is, as shown in FIG.
The data storage areas are the entire shape data storage unit 36, the detailed shape data storage unit 38, the material data storage unit 40, the entire finite element data storage unit 42, and the detailed finite element data storage unit 4.
4, divided into an overall analysis result data storage unit 46 and a detailed analysis result data storage unit 48. The geometric data input unit 30 receives the geometric data among the data related to the shape to be analyzed, and the material data input unit 32 receives the data related to the material among the data related to the analysis,
The analysis condition input unit 34 is configured to input data relating to the analysis conditions. The shape changing unit 20 is configured to specify a component to be changed by an operator (user) for a plurality of components to be analyzed input to the shape input unit 18. The shape processing unit 22 includes the shape changing unit 2
For the part (analysis target) for which the shape of the component specified by 0 is to be changed, the part and the component related to the part are changed, and the past data is converted while maintaining consistency with the existing data. Inherit processing is performed. The shape processing unit 22 creates a finite element model by dividing a shape model related to each component into a plurality of finite elements (elements). The analysis processing unit 26 analyzes the finite element model based on the analysis conditions. The analysis result processing unit 28 displays the analysis result processed by the analysis processing unit 26 on the screen of the display unit 12.

【0031】上記構成において、解析対象の挙動を解析
するに際して、キーボード14から解析対象の形状に関
する情報等が入力されると、形状に関するデータが形状
入力部18に入力される。そして入力された形状データ
をもとに幾何データが生成され、この幾何データは全体
形状データ格納部36、詳細データ格納部38にそれぞ
れ格納される。形状モデルの幾何データが生成されたあ
とは、キーボード14の操作により、形状モデルの構成
要素に関する材料定数がそれぞれ入力されると、これら
の入力データが材料データ入力部32で材料データとし
て生成され、この材料データは材料データ格納部40に
格納される。
In the above configuration, when analyzing the behavior of the object to be analyzed, when information on the shape of the object to be analyzed is input from the keyboard 14, data relating to the shape is input to the shape input unit 18. Then, geometric data is generated based on the input shape data, and the geometric data is stored in the entire shape data storage unit 36 and the detailed data storage unit 38, respectively. After the geometric data of the shape model is generated, when the material constants relating to the components of the shape model are input by operating the keyboard 14, these input data are generated as the material data in the material data input unit 32. This material data is stored in the material data storage unit 40.

【0032】次に解析に必要とされる解析条件がキーボ
ード14から入力されると、解析条件入力部34で解析
条件データが生成され、この解析条件データは全体形状
データ格納部36と詳細データ形状格納部38にそれぞ
れ格納される。
Next, when the analysis conditions required for the analysis are inputted from the keyboard 14, the analysis condition data is generated in the analysis condition input section 34, and the analysis condition data is stored in the whole shape data storage section 36 and the detailed data shape. Each is stored in the storage unit 38.

【0033】一方、形状変更に関しても、キーボード1
4の操作をもとに入力されたデータは形状変更部20で
処理される。このデータが全体モデルの場合にはこのデ
ータは全体形状データ格納部36に格納され、詳細モデ
ルの場合には、このデータは詳細形状データ格納部38
に格納される。そして個々に格納されたデータは形状処
理部22で処理される。
On the other hand, regarding the shape change, the keyboard 1
The data input based on the operation 4 is processed by the shape changing unit 20. If this data is a whole model, this data is stored in the whole shape data storage unit 36, and if it is a detailed model, this data is stored in the detailed shape data storage unit 38
Is stored in The individually stored data is processed by the shape processing unit 22.

【0034】一方、入力された形状モデルに対して有限
要素モデルを作成するための処理が有限要素モデル作成
部24で行われると、このデータは全体有限要素データ
格納部42と詳細有限要素データ格納部44にそれぞれ
格納される。そしてこれらのデータは、解析処理部26
の構造解析に用いられ、この解析結果に関するデータは
全体解析結果データ格納部46と詳細解析結果データ格
納部48にそれぞれ格納される。そして解析結果による
データは解析結果表示部28で画像データに変換され、
解析結果が表示部12の画面上に画像表示されることに
なる。
On the other hand, when processing for creating a finite element model for the input shape model is performed by the finite element model creation unit 24, this data is stored in the entire finite element data storage unit 42 and the detailed finite element data storage unit. Each is stored in the unit 44. These data are sent to the analysis processing unit 26.
The data relating to this analysis result is stored in the overall analysis result data storage unit 46 and the detailed analysis result data storage unit 48, respectively. The data based on the analysis result is converted into image data by the analysis result display unit 28,
The analysis result is displayed as an image on the screen of the display unit 12.

【0035】解析プロセッサ10の処理によって解析対
象の挙動を解析するに際しては、図3に示すように、要
素分割および整合性を取るための処理が行われる。まず
解析対象の形状と解析条件に関する情報をもとに解析対
象の形状モデルが作成される(ステップS1)。そして
作成された形状モデルに対して、図4に示すように、形
状モデルを複数の有限要素Eiに分割して有限要素モデ
ルM1を作成し、この有限要素モデルM1を解析条件に
従って解析し、解析結果を解析対象の挙動として画像表
示する。有限要素モデルM1に対して、解析結果から新
たな部品が追加された場合、例えば、図5に示すよう
に、応力を高めるために、有限要素モデルM1に部品P
1が追加されたとき(ステップS2)、部品P1を付加
した領域近傍の有限要素に対して初期化を行う(ステッ
プS3)。すなわち、図6に示すように、部品P1の付
加されたところを評価点として、部品P1近傍の複数の
有限要素を初期化し、他の有限要素はそのままの状態と
する。このとき、図7に示すように、初期化した部分
(領域)と初期化しない部分との間で整合性を取りなが
ら、有限要素モデルM1のうち初期化した部分を再度複
数の有限要素に分割する(ステップS4、S5)。この
場合、初期化されない部分の接点の番号は元の番号を用
いてそのまま画像表示し、新たに付加された部分の接点
には新たな接点番号を付加して画像表示する。
When analyzing the behavior of the object to be analyzed by the processing of the analysis processor 10, as shown in FIG. 3, processing for element division and consistency is performed. First, a shape model to be analyzed is created based on information on the shape to be analyzed and the analysis conditions (step S1). Then, for the created shape model, as shown in FIG. 4, the shape model is divided into a plurality of finite elements Ei to create a finite element model M1, and the finite element model M1 is analyzed according to the analysis conditions. The result is displayed as an image as the behavior to be analyzed. When a new part is added from the analysis result to the finite element model M1, for example, as shown in FIG.
When 1 is added (step S2), initialization is performed on the finite element near the area to which the component P1 has been added (step S3). That is, as shown in FIG. 6, a plurality of finite elements near the part P1 are initialized with the part where the part P1 is added as an evaluation point, and the other finite elements are left as they are. At this time, as shown in FIG. 7, the initialized part of the finite element model M1 is again divided into a plurality of finite elements while maintaining consistency between the initialized part (region) and the uninitialized part. (Steps S4 and S5). In this case, the contact numbers of the uninitialized parts are displayed as they are using the original numbers, and the new contact numbers of the newly added parts are displayed with the new contact numbers.

【0036】すなわち、作成された有限要素モデルに対
して、その後変更個所とその内容が指定されたときに
は、有限要素モデルの有限要素のうち変更の影響を受け
る有限要素を含む領域を初期化し、初期化された領域に
属する有限要素と初期化されない領域に属する有限要素
との間で相互に整合性を取りながら、初期化された領域
(部分)を複数の有限要素に分割し、再分割により得ら
れた有限要素と初期化されない部分の有限要素を基に新
たに有限要素モデルを作成する。そして新たに作成され
た有限要素モデルをもとに解析対象の挙動を解析する。
That is, when a changed part and its contents are specified in the created finite element model, a region including the finite element affected by the change among the finite elements of the finite element model is initialized, and The initialized area (part) is divided into a plurality of finite elements while maintaining mutual consistency between the finite element belonging to the initialized area and the finite element belonging to the uninitialized area, and obtained by subdivision. A new finite element model is created based on the set finite element and the uninitialized finite element. Then, the behavior of the analysis target is analyzed based on the newly created finite element model.

【0037】また図8と図9に示すように、形状モデル
を複数の有限要素に分割して有限要素モデルM2を作成
したあと、矢印で示す点を評価点とし、図10に示すよ
うに、特定の領域(部分)に部品P2を付加する必要が
生じた場合には、図11に示すように、ユーザーの操作
により接点T1〜T13に境界条件を設定し、この部分
の接点番号および境界条件を一定のままにするととも
に、部品P2近傍以外の領域に属する複数の有限要素の
接点番号をそのままの状態とし、部品P2近傍の領域に
属する複数の有限要素の接点番号を変更するための処理
を行う。すなわち部品P2近傍の領域のみを初期化し、
この初期化された領域(部分)を再度複数の有限要素に
分割して新たな有限要素モデルを作成する。
As shown in FIGS. 8 and 9, after the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model M2, points indicated by arrows are used as evaluation points, and as shown in FIG. When it becomes necessary to add the component P2 to a specific area (portion), as shown in FIG. 11, a boundary condition is set at the contacts T1 to T13 by a user operation, and a contact number and a boundary condition of this portion are set. Is kept constant, and the contact numbers of the finite elements belonging to the region other than the vicinity of the component P2 are left as they are, and the process for changing the contact numbers of the finite elements belonging to the region near the component P2 is performed. Do. That is, only the area near the component P2 is initialized,
The initialized area (part) is again divided into a plurality of finite elements to create a new finite element model.

【0038】また本実施形態においては、評価点の接点
番号を変更しないようにしている。これは、構造解析に
おいて評価点での応力により製品の形状の評価を行うよ
うになっているので、評価点の位置が変わると評価基準
が変わることによって強度評価の点で適当でないためで
ある。
In this embodiment, the contact number of the evaluation point is not changed. This is because, in the structural analysis, the shape of the product is evaluated based on the stress at the evaluation point, so that when the position of the evaluation point changes, the evaluation criterion changes, which is not appropriate in terms of strength evaluation.

【0039】このように、本実施形態においては、形状
モデルから有限要素モデルを作成するに際して、有限要
素モデルに新たな部品が追加されたときには、新たな部
品近傍の領域のみを初期化し、他の領域はそのままの状
態としているため、初期化されない領域に関するデータ
として過去(既存)のデータを用いることができ、過去
のデータを有効に利用することができる。
As described above, in the present embodiment, when a finite element model is created from a shape model, when a new part is added to the finite element model, only the area near the new part is initialized, and other parts are initialized. Since the area remains as it is, past (existing) data can be used as data relating to the area that is not initialized, and past data can be used effectively.

【0040】次に、解析対象の形状を模擬した形状モデ
ルから全体モデルと詳細モデルを作成して解析対象の挙
動を解析するときの実施形態を図12および図13にし
たがって説明する。
Next, an embodiment in which a whole model and a detailed model are created from a shape model simulating the shape of an analysis target to analyze the behavior of the analysis target will be described with reference to FIGS.

【0041】全体モデルM3は10個の構成要素201
〜210から構成されており、詳細モデルM4は全体モ
デルM3のハッチング部分222に相当する要素とし
て、3個の構成要素211、212、213を備えて構
成されている。各構成要素201〜210および構成要
素211〜213については、図14および図15に示
すように、以下に示すようなデータが設定されている。
The overall model M3 has ten constituent elements 201.
The detailed model M4 includes three components 211, 212, and 213 as elements corresponding to the hatched portion 222 of the overall model M3. As shown in FIGS. 14 and 15, the following data is set for each of the components 201 to 210 and the components 211 to 213.

【0042】(a)座標や曲面、直線などの形態を表わ
す幾何データ (b)材料に関するデータ (c)解析条件に関するデータ (d)他のモデルの構成要素との関係を示すデータ(全
体モデルについては詳細モデルとの関係) (e)変更もしくは固定を決めるためのデータ ここで、(d)は、形状変更部20で形状データ格納部
36、38に格納されるが、形状処理部22において、
この属性に対する処理を属性データ格納部から検索して
取り出す。例えば、全体モデルM3の構成要素201が
詳細モデルM4の構成要素211と一致したものもしく
はモデル化したものであれば、ユーザーが同じ構成要素
として指定する。そうすることによって詳細モデルM4
の構成要素211と関係があるというデータを有するこ
とになる。そしてどちらかのモデルに変更があった場
合、このデータを用いて別のモデルの変更を自動的に行
うことができる。
(A) Geometric data representing the form of coordinates, curved surfaces, straight lines, etc. (b) Data on materials (c) Data on analysis conditions (d) Data showing the relationship with other model components (for the entire model) (E) Relationship with detailed model) (e) Data for determining change or fixation Here, (d) is stored in shape data storage units 36 and 38 by shape change unit 20,
The process for this attribute is retrieved and retrieved from the attribute data storage. For example, if the component 201 of the overall model M3 matches or is modeled as the component 211 of the detailed model M4, the user specifies it as the same component. By doing so, the detailed model M4
Has data indicating that it is related to the component 211 of FIG. Then, when there is a change in either model, another model can be automatically changed using this data.

【0043】(e)は構成要素の変更もしくは固定を表
わすデータである。
(E) is data representing change or fixation of a component.

【0044】また構成要素202から202までの8個
の構成要素は材料も形状の大きさも同じであり、座標の
みが異なるだけである。このため、これらの部分は繰り
返し構造とみなすことができる。そこで、本実施形態で
は、この形状モデルの繰り返し構造に着目してこの部分
の詳細モデルを生成するようになっている。
The eight constituent elements 202 to 202 have the same material and the same shape, and differ only in the coordinates. Therefore, these portions can be regarded as a repeating structure. Therefore, in the present embodiment, a detailed model of this portion is generated by focusing on the repetitive structure of the shape model.

【0045】次に、本実施形態の作用を図16のフロー
チャートにしたがって説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0046】まず、キーボード14の操作により解析対
象の形状に関するデータが入力されると、解析プロセッ
サ10の処理により解析対象の形状を模擬した形状モデ
ルが作成される(ステップS11)。次に形状モデルに
対してユーザーが材料定数を入力すると(ステップS1
2)、このデータが解析プロセッサ10に入力される。
このあと入力されたデータをもとに全体モデルM3と詳
細モデルM4が作成され、全体モデルM3と詳細モデル
M4の構成要素のうち同じ構成要素を指定する(ステッ
プS13)。次に全体モデルM3と詳細モデルM4の構
成要素のうち変更しない構成要素を指定する(ステップ
S14)。次に形状モデルの一部の変更をする場合、変
更すべき構成要素を指定する(ステップS15)。例え
ば詳細モデル14の構成要素212を変更する場合、図
17に示すように、構成要素212を選択し、構成要素
212のZ方向の長さを変更するための変更内容を入力
する。例えば、構成要素212のZ方向の長さを2.0
長くするための情報を変更パネルに入力する。このと
き、構成要素213は固定する必要があるときには、図
18に示すように、構成要素213に対しては固定する
ためのデータを入力する。
First, when data relating to the shape to be analyzed is input by operating the keyboard 14, a shape model simulating the shape to be analyzed is created by the processing of the analysis processor 10 (step S11). Next, when the user inputs material constants to the shape model (step S1)
2) This data is input to the analysis processor 10.
Thereafter, the entire model M3 and the detailed model M4 are created based on the input data, and the same component among the components of the general model M3 and the detailed model M4 is designated (step S13). Next, a component that is not changed among the components of the overall model M3 and the detailed model M4 is specified (step S14). Next, when a part of the shape model is changed, a component to be changed is designated (step S15). For example, when changing the component 212 of the detailed model 14, as shown in FIG. 17, the component 212 is selected, and the change content for changing the length of the component 212 in the Z direction is input. For example, the length of the component 212 in the Z direction is 2.0
Enter the information to make it longer in the change panel. At this time, when the component 213 needs to be fixed, data for fixing is input to the component 213 as shown in FIG.

【0047】次に、形状変更のあった形状モデルの構成
要素に関係のある形状モデルの変更を行う(ステップS
16)。例えば、図19に示すように、構成要素212
の長さをZ方向に長くしたときには、構成要素212の
長さの変更に伴って、図20に示すように、構成要素2
02〜209の長さを長くする。これにより、構成要素
201は点線の位置から実線の位置に変更されることに
なる。
Next, the shape model related to the components of the shape model whose shape has been changed is changed (step S).
16). For example, as shown in FIG.
When the length of the component 212 is increased in the Z direction, as shown in FIG.
Increase the length of 02 to 209. As a result, the component 201 is changed from the position indicated by the dotted line to the position indicated by the solid line.

【0048】形状モデルの変更処理が終了したあとは、
変更された形状モデルを複数の有限要素に分割して有限
要素モデルを生成する(ステップS17)。このあと生
成された有限要素モデルをもとに解析対象の挙動を解析
し(ステップS18)、この解析結果を画像表示する。
そして画像表示された解析結果が満足するものであるか
否かをユーザーが判断し、結果が良い場合にはこのルー
チンでの処理を終了し、結果が満足できない場合にはス
テップS14の処理に戻る。
After the shape model change processing is completed,
The changed shape model is divided into a plurality of finite elements to generate a finite element model (step S17). The behavior of the analysis target is analyzed based on the generated finite element model (step S18), and the analysis result is displayed as an image.
Then, the user determines whether or not the analysis result displayed on the image is satisfactory. If the result is good, the process in this routine is ended. If the result is not satisfactory, the process returns to step S14. .

【0049】本実施形態によれば、形状モデルの全体解
析および詳細解析を行う際に、複数の構成要素からなる
全体モデルおよび詳細モデルに対して、構成要素の変更
および固定をユーザーが指定することにより、全体モデ
ルおよび詳細モデルの変更を行うことができ、ユーザー
のモデル作成にかかる手間を軽減することができる。
According to the present embodiment, when performing the whole analysis and the detailed analysis of the shape model, the user designates the change and fixation of the constituent elements for the whole model and the detailed model composed of a plurality of constituent elements. Thus, the entire model and the detailed model can be changed, and the user's effort in creating the model can be reduced.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
モデルを変更する場合、変更すべき領域のみを初期化
し、他の領域は元の状態を保持してモデルを変更するよ
うにしたため、モデルの形状に関する情報のうち既存の
情報を有効に利用することができ、形状変更を効率良く
行うことができる。
As described above, according to the present invention,
When changing the model, only the area to be changed is initialized, and the other areas retain the original state and the model is changed, so existing information among the information on the model shape must be used effectively. And the shape can be changed efficiently.

【0051】また本発明によれば、全体解析および詳細
解析を行う際に、複数の構成要素からなる全体モデルお
よび詳細モデルに対して、構成要素の変更および固定を
指定して、構成要素の変更を行うようにしているため、
モデル作成にかかる手間を軽減することができる。
Further, according to the present invention, when performing the whole analysis and the detailed analysis, the change and fixation of the constituent elements are designated for the whole model and the detailed model including a plurality of constituent elements, and the change of the constituent elements is performed. To do
The labor required for model creation can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す図形解析処理装置の
全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a graphic analysis processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】解析プロセッサとデータベースの具体的構成図
である。
FIG. 2 is a specific configuration diagram of an analysis processor and a database.

【図3】図1に示す装置の作用を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the device shown in FIG. 1;

【図4】有限要素モデルの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a finite element model.

【図5】有限要素モデルに部品を付加したときの状態を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a state when a component is added to a finite element model.

【図6】有限要素モデルの一部を初期化したときの状態
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state when a part of a finite element model is initialized.

【図7】部品が付加されたモデルを再度複数の構成要素
に分割したときの状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state when a model to which a component is added is divided again into a plurality of components.

【図8】形状モデルの他の実施形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the shape model.

【図9】形状モデルから有限要素モデルを形成したとき
の状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state when a finite element model is formed from a shape model.

【図10】有限要素モデルに新たな部品を付加したとき
の状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a state when a new component is added to the finite element model.

【図11】部品が付加されたモデルに対して再度複数の
構成要素に分割して有限要素モデルを作成したときの状
態を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a state when a finite element model is created by dividing a model to which components are added again into a plurality of constituent elements.

【図12】全体モデルの構成図である。FIG. 12 is a configuration diagram of an entire model.

【図13】詳細モデルの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of a detailed model.

【図14】全体モデルの構成説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a configuration of an entire model.

【図15】詳細モデルの構成説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a configuration of a detailed model.

【図16】本発明の他の実施形態の作用を説明するため
のフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of another embodiment of the present invention.

【図17】詳細モデルの構成要素を変更するときの表示
例を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a display example when a component of a detailed model is changed.

【図18】詳細モデルの一部の構成要素を固定するとき
の表示例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a display example when fixing some components of the detailed model.

【図19】詳細モデルの一部の構成要素の長さを変更し
たときの状態を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing a state when the length of some components of the detailed model is changed.

【図20】詳細モデルの一部の構成要素の変更に伴って
全体モデルが変更される状態を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a state in which the entire model is changed in accordance with a change in some components of the detailed model.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 解析プロセッサ 12 表示部 14 キーボード 16 データベース 18 形状入力部 20 形状変更部 22 形状処理部 24 有限要素モデル作成部 26 解析処理部 28 解析結果処理部 Reference Signs List 10 analysis processor 12 display unit 14 keyboard 16 database 18 shape input unit 20 shape change unit 22 shape processing unit 24 finite element model creation unit 26 analysis processing unit 28 analysis result processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 直人 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 根津 利忠 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 坂本 達事 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内 (72)発明者 高橋 孝市 神奈川県足柄上郡中井町境456番地 株式 会社日立インフォメーションテクノロジー 内 (72)発明者 柳田 信義 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 江澤 良孝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Naoto Saito 502 Kunitachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi Ltd. (72) Toshitada Nezu 1-Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Pref. General Computer Division (72) Inventor Tatsuka Sakamoto 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture Hitachi Computer Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Takahashi 456 Nakai-cho, Nakaicho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Hitachi Information Technology Co., Ltd. (72) Inventor Nobuyoshi Yanagita 502 Kandachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratories, Hitachi, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状変
更の影響を受けた領域と少なくとも形状変更の影響を受
けない領域との間で相互に整合性を取りながら新たな有
限要素モデルを作成する有限要素モデル作成手段と、該
有限要素モデル作成手段により新たに作成された有限要
素モデルを解析条件に従って解析して処理する解析処理
手段とを備えていることを特徴とするCAD/CAE装
置。
1. A shape model to be analyzed is created based on information on a shape to be analyzed and analysis conditions, the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model, and the created finite element model is created. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, input means for inputting shape change information for a specified component of the analysis target, and input of the input means Shape changing means for changing the shape of the finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information according to, and the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means and obtained from the shape model. Information storage means for storing information related to the finite element model; and a shape changing means for changing the shape by the shape changing means based on the information stored in the storage means. A finite element model creating means for creating a new finite element model while maintaining mutual consistency between the region affected by the shape change and at least the region not affected by the shape change in the finite element model An analysis processing means for analyzing and processing a finite element model newly created by the finite element model creation means in accordance with analysis conditions.
【請求項2】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状変
更の影響を受けた領域のみを初期化するとともに初期化
された領域と少なくとも初期化されない領域との間で相
互に整合性を取りながら、前記初期化された領域を再度
複数の有限要素に分割して新たな有限要素モデルを作成
する有限要素モデル作成手段と、該有限要素モデル作成
手段により新たに作成された有限要素モデルを解析条件
に従って解析して処理する解析処理手段とを備えている
ことを特徴とするCAD/CAE装置。
2. A shape model to be analyzed is created based on information on a shape to be analyzed and analysis conditions, the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model, and the created finite element model is created. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, input means for inputting shape change information for a specified component of the analysis target, and input of the input means Shape changing means for changing the shape of the finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information according to, and the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means and obtained from the shape model. Information storage means for storing information related to the finite element model; and a shape changing means for changing the shape by the shape changing means based on the information stored in the storage means. Initializing only the area of the finite element model affected by the shape change, while maintaining mutual consistency between the initialized area and at least the uninitialized area, the initialized area Finite element model creating means for creating a new finite element model by dividing the finite element model into a plurality of finite elements again, and analyzing and processing the finite element model newly created by the finite element model creating means according to the analysis conditions. A CAD / CAE apparatus, comprising: processing means.
【請求項3】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状変
更の影響を受けた領域のみを初期化するとともに少なく
とも初期化されない領域に関する情報として既存の情報
を用いて、前記初期化された領域を再度複数の有限要素
に分割して新たな有限要素モデルを作成する有限要素モ
デル作成手段と、該有限要素モデル作成手段により新た
に作成された有限要素モデルを解析条件に従って解析し
て処理する解析処理手段とを備えていることを特徴とす
るCAD/CAE装置。
3. A shape model to be analyzed is created based on information on a shape to be analyzed and analysis conditions, the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model, and the created finite element model is created. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, input means for inputting shape change information for a specified component of the analysis target, and input of the input means Shape changing means for changing the shape of the finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information according to, and the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means and obtained from the shape model. Information storage means for storing information related to the finite element model; and a shape changing means for changing the shape by the shape changing means based on the information stored in the storage means. Initializing only the area affected by the shape change in the finite element model that has been initialized and using existing information as information on at least the uninitialized area, the initialized area is again divided into a plurality of finite elements. A finite element model creating means for creating a new finite element model, and an analysis processing means for analyzing and processing the finite element model newly created by the finite element model creating means according to analysis conditions. CAD / CAE apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状の
変更された領域とその近傍の領域みを初期化するととも
に初期化された領域と少なくとも初期化されない領域と
の間で相互に整合性を取りながら、前記初期化された領
域を再度複数の有限要素に分割して新たな有限要素モデ
ルを作成する有限要素モデル作成手段と、該有限要素モ
デル作成手段により新たに作成された有限要素モデルを
解析条件に従って解析して処理する解析処理手段とを備
えていることを特徴とするCAD/CAE装置。
4. A shape model to be analyzed is created on the basis of information on a shape to be analyzed and analysis conditions, and the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, input means for inputting shape change information for a specified component of the analysis target, and input of the input means Shape changing means for changing the shape of the finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information according to, and the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means and obtained from the shape model. Information storage means for storing information related to the finite element model; and a shape changing means for changing the shape by the shape changing means based on the information stored in the storage means. Initializing only the region whose shape has been changed and the region in the vicinity of the modified finite element model, and maintaining the mutual consistency between the initialized region and at least the uninitialized region, A finite element model creating unit for creating a new finite element model by dividing the region into a plurality of finite elements again, and analyzing the finite element model newly created by the finite element model creating unit in accordance with the analysis conditions. A CAD / CAE apparatus comprising: an analysis processing means for processing.
【請求項5】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記解析対象の指定の構
成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段と、該
入力手段の入力による形状変更情報に従って前記解析対
象の指定の構成要素に関連する有限要素モデルの形状を
変更する形状変更手段と、該形状変更手段により形状の
変更された有限要素モデルと前記形状モデルから得られ
た有限要素モデルに関する情報を記憶する情報記憶手段
と、該記憶手段に記憶された情報を基に前記形状変更手
段により形状の変更された有限要素モデルのうち形状の
変更された領域とその近傍の領域みを初期化するととも
に少なくとも初期化されない領域に関する情報として既
存の情報を用いて、前記初期化された領域を再度複数の
有限要素に分割して新たな有限要素モデルを作成する有
限要素モデル作成手段と、該有限要素モデル作成手段に
より新たに作成された有限要素モデルを解析条件に従っ
て解析して処理する解析処理手段とを備えていることを
特徴とするCAD/CAE装置。
5. A shape model to be analyzed is created based on information on a shape to be analyzed and analysis conditions, and the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, input means for inputting shape change information for a specified component of the analysis target, and input of the input means Shape changing means for changing the shape of the finite element model related to the specified component to be analyzed according to the shape change information according to, and the finite element model whose shape has been changed by the shape changing means and obtained from the shape model. Information storage means for storing information related to the finite element model; and a shape changing means for changing the shape by the shape changing means based on the information stored in the storage means. Initialize only the area whose shape has been changed and the area in the vicinity of the changed finite element model, and use the existing information as information on at least the area that is not initialized. A finite element model creating means for creating a new finite element model by dividing into elements, and an analysis processing means for analyzing and processing the finite element model newly created by the finite element model creating means according to analysis conditions. A CAD / CAE apparatus characterized in that:
【請求項6】 解析対象の形状と解析条件に関する情報
を基に前記解析対象の形状モデルを作成し、この形状モ
デルを複数の有限要素に分割して有限要素モデルを作成
し、作成した有限要素モデルを解析条件に従って解析
し、この解析結果を前記解析対象の挙動として出力する
CAD/CAE装置において、前記形状モデルを基に前
記解析対象全体の形状を模擬した全体モデルを作成する
全体モデル作成手段と、前記形状モデルを基に前記解析
対象の一部の形状を模擬した詳細モデルを作成する詳細
モデル作成手段と、前記全体モデルと詳細モデルに属す
る構成要素に対する形状変更情報を入力する入力手段
と、該入力手段の入力による形状変更情報に従って前記
全体モデルと詳細モデルに属する構成要素のうち変更を
要する構成要素とそれ以外の構成要素を指定する指定手
段と、該指令手段により変更を要する構成要素に指定さ
れた構成要素の形状を変更する形状変更手段と、該形状
変更手段により形状の変更された構成要素に関連する形
状モデルの形状を変更する形状変更手段と、該形状変更
手段により形状の変更された形状モデルに基づいて有限
要素モデルを作成する有限要素モデル作成手段と、該有
限要素モデル作成手段により作成された有限要素モデル
を解析条件に従って解析して処理する解析処理手段とを
備えているCAD/CAE装置。
6. A finite element model is created based on information on the shape and analysis conditions of the analysis object, and the shape model is divided into a plurality of finite elements to create a finite element model. In a CAD / CAE apparatus that analyzes a model according to analysis conditions and outputs the analysis result as behavior of the analysis target, an overall model creating unit that creates an overall model simulating the shape of the entire analysis target based on the shape model And a detailed model creating means for creating a detailed model simulating a part of the shape of the analysis target based on the shape model, and input means for inputting shape change information for components belonging to the whole model and the detailed model. A component that needs to be changed among components belonging to the whole model and the detailed model according to shape change information input by the input means; A designating means for designating an external component, a shape changing means for changing a shape of a component specified as a component requiring change by the command means, and a shape changing means for changing the shape of the component by the shape changing means. Shape changing means for changing the shape of the shape model to be formed, finite element model creating means for creating a finite element model based on the shape model whose shape has been changed by the shape changing means, and a finite element model created by the finite element model creating means. Analysis processing means for analyzing and processing the finite element model according to the analysis conditions.
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